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中科院首次发现二次反应对重霾作用 国际权威期刊认可
2014-09-19| 编辑: | 【 】【打印】【关闭

  

    人民网北京9月19日电(马丽 赵竹青)

    知名科学期刊《自然》17日在线发表了二次气溶胶对严重灰霾事件中PM2.5浓度的重要贡献。这篇论文由十博体育官网和瑞士保罗谢勒研究所共同署名。

  空气PM2.5污染已经成为当前我国面对的主要环境问题之一。它的污染形成过程复杂,其中既包括一次污染源直接排放(一次气溶胶),也有气态前体物在大气中二次反应形成(二次气溶胶,即气态前体物在大气中通过化学反应形成的)的贡献。“厘清各类污染物的贡献,是认识灰霾发生过程的关键、制订有效控制对策的基础,成为该领域研究的热点。”

  研究以2013年1月发生的重霾污染事件为例,通过对北京、上海、广州和西安四个城市的同步观测,全面分析了PM2.5中化学组分,尤其是采用新开发的离线高分辨率飞行时间气溶胶质谱(offline HR-TOF-AMS)方法首次实现了空间尺度上PM2.5中有机气溶胶质谱指纹的表征。采用ME2(Multilinear Engine)、PMF(Positive Matrix Factorization)、CMB(Chemical Mass Balance)等先进的源解析方法,结合标志物、离线气溶胶质谱指纹信息和放射性14C数据,精确解析了重霾期间PM2.5各主要来源的定量贡献。

  论文在国际上首次发现我国重霾污染中二次有机气溶胶的定量贡献:二次气溶胶对PM2.5和有机气溶胶(Organic Aerosol)浓度的平均贡献分别为30-77%和44-71%;发现二次有机气溶胶(Secondary Organic Aerosol, SOA, 主要指大气中各种化学反应形成的有机物,平均占27%的PM2.5质量浓度)与二次无机气溶胶(Secondary Inorganic Aerosol, SIA, 主要由硫酸盐、硝酸盐和铵盐等无机成分组成,平均占31%的PM2.5质量浓度)具有相近的贡献度。这与燃煤和生物质燃烧排放的大量二次气溶胶前体物(特别是挥发性有机物,VOCs)密切相关。

  这一新发现加深了对我国灰霾成因与来源的科学理解,将为未来制定控制政策和治理措施提高科学依据。即控制严重灰霾污染的策略应该尤其重视减少二次气溶胶前体物的排放,如化石燃料或者生物质燃烧排放的各种气态前体物,同时,还要控制一次气溶胶的排放。 

  该论文是国内空气污染方面的成果首次在Nature上以研究通讯(letter)的形式报道。

  该论文的第一作者为Huang Rujin博士,曹军骥研究员和 Prév? André博士为论文共同通讯作者。该工作得到欧盟FP7,瑞士自然科学基金以及国家自然基金委和中科院先导项目的资金资助。

 

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